豫南地區夏玉米產量和農藝性狀的灰色關聯度分析

安治良

(河南金苑種業股份有限公司，河南鄭州 450001)

玉米新品種選育過程復雜，選育過程中的品種評價均以產量為基礎，輔以其他一些性狀指標進行綜合評估。目前，評價作物產量與性狀關系主要采用方差分析、決定系數分析、回歸分析、通徑分析等方法。這些方法各有利弊，其中灰色系統理論中的關聯度分析法計算簡單易行，評價全面合理，能夠使品種(系)所有改善指標得到綜合評價，由定性描述變為定量分析，最終確定優劣，結果更可信，依據性更強[1-3]。因具有所需樣本小、方法簡便、信息量大等優點[4]，灰色失聯度分析在作物育種、品種鑒定和篩選等方面得到較廣泛的探索和應用[5-6]。鑒于此，筆者采用灰色關聯度分析法，對豫南地區玉米篩選試驗中主要參試品種的產量與穗長、禿尖長、穗行數、單穗粒重、百粒重、出籽率、株高、穗位高、倒伏率等農藝性狀進行分析，以期為豫南地區玉米新品種的評估與篩選提供理論參考。

1 材料與方法

1.1材料供試材料為JY01、JY02、JY03、JY04、JY05、JY06、JY07、JY08和JY09共9個玉米新品種和對照品種鄭單958(CK)。

1.2試驗設計試驗按完全隨機區組設計，3次重復，小區面積12 m2，4行區，收獲中間2行測產，行長5.0 m，行距0.6 m，種植密度為7.5×104株/hm2。底肥均為復合肥(N∶P∶K=26∶8∶8)600 kg/hm2。試驗于 2016 年在西華試驗點、寧陵試驗點、遂平試驗點同時進行，前茬作物均為小麥。

1.3調查項目調查穗長、禿尖長、穗行數、單穗粒重、百粒重、株高、穗位高、出籽率、倒伏率、產量共10個性狀。

1.4數據處理由于各評價指標的量化值所在區間不完全相同，因此對各評價值分別依據公式(1)進行標準化處理。

得到標準化值后，分別依據公式(2)求關聯系數。

式中，ξi為關聯系數，Δmin為最小絕對差，Δmax為最大絕對差，|x0(k)-xi(k)|為各點絕對差，一般分辨系數ρ取0.5。

式中，γi為關聯度。

2 結果與分析

2.1評價矩陣的構建通過統計、抽樣等方法對9個待評價組合的穗長、禿尖長、穗行數等10個性狀的指標數據進行測定，得到各試驗點的原始評價值。由表1可知，在西華試驗點表現較好的有JY01、JY02、JY09，倒伏嚴重的有JY04、JY06；在寧陵試驗點表現較好的有JY02、JY05、JY08；在遂平試驗點表現較好的有JY02、JY03和JY08，倒伏嚴重的有JY04和JY06。3個試驗點的試驗結果顯示，JY02和JY08直接入選下一年的試驗，JY04和JY06存在嚴重的倒伏風險，可以淘汰。

2.2關聯系數計算根據公式(1)對各評價值進行標準化處理，依據數據計算參考量與比較量的絕對差值，根據公式(2)求得不同試驗點各品種性狀的關聯系數。由表2可知，西華試驗點JY07的穗長與產量之間的關聯系數最大，為0.998；JY04的倒伏率與產量之間的關聯系數最小，為0.339。寧陵試驗點JY09的單穗粒重與產量之間的關聯系數最大，為1.000；JY06的禿尖長與產量之間的關聯系數最小，為0.335。遂平試驗點JY05的穗行數與產量之間的關聯系數最大，為0.996；JY06的倒伏率與產量之間的關聯系數最小，為0.337。3個試驗點的試驗結果顯示，各品種的不同性狀在不同試驗點與產量之間的關聯系數各不相同。

2.3各性狀與產量關聯度由表2和公式(3)計算產量與各性狀的灰色關聯度，并將3個試驗點的結果匯總，詳見表3。

表1 不同試驗點夏玉米產量與農藝性狀比較

表2 不同試驗點夏玉米各性狀的關聯系數

接下表

由表3可知，西華試驗點各農藝性狀對產量的貢獻從大到小依次為單穗粒重、百粒重、穗行數、出籽率、穗長、穗位高、株高、禿尖長、倒伏率；寧陵試驗點各農藝性狀對產量的貢獻從大到小依次為單穗粒重、百粒重、穗行數、出籽率、穗長、穗位高、禿尖長、倒伏率、株高；遂平試驗點各農藝性狀對產量的貢獻從大到小依次為單穗粒重、百粒重、穗行數、出籽率、穗長、穗位高、禿尖長、株高、倒伏率；3個試驗點中，前6項農藝性狀(單穗粒重、百粒重、穗行數、出籽率、穗長、穗位高)對產量的貢獻一致，而后3項(株高、禿尖長、倒伏率)的貢獻略有差異。

表3 不同試驗點夏玉米產量和農藝性狀的灰色關聯度

3 結論與討論

試驗結果顯示，在豫南地區3個試驗點中對夏玉米產量貢獻較大的均為單穗粒重、百粒重、穗行數、出籽率、穗長、穗位高共6個穗部相關性狀，而株高、禿尖長、倒伏率3個性狀在不同試驗點對產量的影響各不相同。綜合來看，在豫南地區穗部性狀對夏玉米產量的貢獻較大，從高到低依次為單穗粒重>百粒重>穗行數>出籽率>穗長>穗位高，株高、禿尖長、倒伏率等對產量的貢獻可能因地區環境或品種的不同而有所差異。因此，在品種選育過程中要注意選擇單穗粒重和百粒重較高、穗行數較多的品種。

該試驗中單穗粒重、百粒重、穗行數、出籽率、穗長對產量的貢獻較大，而穗位高、株高、禿尖長、倒伏率對夏玉米產量的貢獻較小。李清超等[7]研究表明，8個性狀與產量的關聯度大小依次為單穗粒重、株高、穗位高、穗行數、百粒重、禿尖、生育期、穗長；王麗華等[8]的研究認為，主要農藝性狀與產量的關聯度由高到低依次為百粒重、穗長、行粒數、葉片數、雄穗分枝數、穗柄長度、穗粗、禿尖、穗位高、行粒數、株高；這些研究均表明穗部性狀對玉米產量的貢獻較大，穗位高、株高等其他農藝性狀對玉米產量的貢獻較小，與該試驗研究結果相符。伊麗俠等[9]認為行粒數、單位面積穗數、株高、出籽率與夏玉米產量關聯度較大；孫峰成等[10]指出與產量密切相關的農藝性狀有出籽率、行粒數、穗粗、百粒質量、株高等；與粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉和賴氨酸含量等營養品質密切相關的農藝性狀是穗粒數、百粒質量、行粒數、出籽率、穗行數；周得寶等[11]認為淮北地區夏玉米產量與各農藝性狀的灰色關聯度由大到小依次為禿尖長、株高、穗行數、穗長、行粒數、穗位高、百粒重、倒伏倒折率、出籽率、穗粗。該試驗研究結果與以上結論有所差異，這可能是由試驗品種、試驗區域以及當年氣象條件的差異引起的，具體原因還有待進一步考證。